[发明专利]带采光罩的空腔式太阳能接收器

说明书

技术领域

本发明涉及塔式太阳能热发电领域，特别涉及一种带采光罩的空腔式太阳能接收器。

背景技术

塔式太阳能热发电技术是利用可以自动跟踪的定日镜阵列将太阳光聚焦到安放在高塔上的接收器上，接收器中的传热流体吸收太阳辐射能，产生高温高压的蒸汽进入汽轮机中做功。相比较槽式和碟式，塔式太阳能热发电系统具有聚光倍数高、能量集中、吸热器散热面积小、机组容量大、效率较高等优点，是继槽式太阳能热发电站后，最有商业前景的太阳能热发电技术。

在塔式太阳能热发电系统中，太阳能接收器起到吸热和传热的作用，是系统中最为关键的核心技术。塔式接收器通常分为外露式和空腔式。外露式接收器吸热管暴露于周围环境中，散热损失大。虽然空腔式接收器适合的镜场布置单一，通常为单面收光，镜场规模受到限制，但是空腔式接收器其内部相当于黑体，只有很少的光线反射出去，同时对流散热远小于外露式接收器，因此可以将接收器的热损失控制在最低限度。

在本发明之前，专利号200610039125、200980145350等中国专利均公开了一种空腔式太阳能接收器，但是其结构复杂，体积较小，通常用于以空气作为传热介质的系统中，发电规模不大。考虑到空气的热容小，设备容易因温度过高而受损。同时，专利号为201010574469的中国专利均公开了一种热管式塔式太阳能接收器，虽然采用热管作为传热原件效率较高，但从结构上看，太阳光线经定日镜从接收器底部进入腔体内，而热管竖直地分布在腔体四周，使得光线无法垂直入射到热管上，造成热管上辐照度分布不均，可能导致热管局部过热的问题。同时由于进光口较小，对定日镜的跟踪精度要求很高，增加了技术难度和成本投入。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种高效的带采光罩的空腔式太阳能接收器。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种带采光罩的空腔式太阳能接收器，其特征在于，包括：采光罩、四棱柱型腔体和吸热管屏；所述的四棱柱型腔体一侧面设置进光口，进光口对面为吸热腔体的后侧墙，过热管屏布置在后侧墙上，两个蒸发管屏分别布置在左侧墙和右侧墙上，所述蒸发管屏与过热管屏通过上联箱、下联箱与汽包联结，形成汽水回路；采光罩底面与进光口相对应，通过固定支架安装在腔体上。

前述的一种带采光罩的空腔式太阳能接收器，其特征在于，所述的四棱柱型腔体整体为框梁结构，包括支撑钢板，支撑钢板内附耐火砖，支撑钢板与耐火砖之间并加装保温棉。

前述的一种带采光罩的空腔式太阳能接收器，其特征在于：所述四棱柱型腔体沿ab平面的截面为等腰梯形，并且后侧墙与水平面垂直。

前述的一种带采光罩的空腔式太阳能接收器，其特征在于，所述的吸热管屏采用不锈钢管。

前述的一种带采光罩的空腔式太阳能接收器，其特征在于:传热流体水在蒸发管中受热蒸发，然后进入汽包进行汽水分离，分离后的饱和水蒸气进入过热管屏进行过热，产生的高温高压水蒸气进入汽轮机做功,水经过循环泵重新进入蒸发管，从而形成汽水回路。

前述的一种带采光罩的空腔式太阳能接收器，其特征在于:所述采光罩由四块镜面拼接而成，上下两块镜面形状相同，侧面两块镜面形状相同，每一块镜面为矩形复合抛物面型。

前述的一种带采光罩的空腔式太阳能接收器，其特征在于：所述采光罩沿x轴和y轴的焦距f_x、f_y分别为：f_x＝a_x(1+sin(θ_max)_x)；f_y＝a_y(1+sin(θ_max)_y)